两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所...

两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所示。已知杆a的质量小于杆b的质量，杆a金属的摩尔质量小于杆b金属的摩尔质量，杆a的电阻大于杆b的电阻，假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子（载流子）。当电流达到稳恒时，若a、 b内存在电场，则该电场可视为均匀电场。下面结论中正确的是  （    ）

A．两杆内的电场强度都不等于零，且a内的场强大于b内的场强

B．两杆内的电场强度都等于零

C．两杆内载流子定向运动的速度一定相等

D．a内载流子定向运动的速度一定大于b内载流子定向运动的速度

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析

如图所示,两段材料相同、长度相同但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则(　　)

A.通过两段导体的电流相等

B.细导体两端的电压大于粗导体两端的电压

C.细导体内的电场强度小于粗导体内的电场强度

D.细导体的电阻小于粗导体的电阻

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由某种金属材料制成的圆柱形导体，将其两端与电源连接，会在导体内部形成匀强电场，金属中的自由电子会在电场力作用下发生定向移动形成电流。已知电子质量为m，电荷量为e，该金属单位体积的自由电子数为n。

（1）若电源电动势为E，且内阻不计，

a. 求电源从正极每搬运一个自由电子到达负极过程中非静电力所做的功W非；

b. 从能量转化与守恒的角度推导：导体两端的电压U等于电源的电动势E；

（2）经典的金属电子论认为：在外电场（由电源提供的电场）中，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向移动，如图所示。在定向加速运动中，自由电子与金属正离子发生碰撞，自身停顿一下，将定向移动所获得的能量转移给金属正离子，引起正离子振动加剧，金属温度升高。自由电子在定向移动时由于被频繁碰撞受到阻碍作用，这就是电阻形成的原因。

自由电子定向移动的平均速率为v，热运动的平均速率为u，发生两次碰撞之间的平均距离为x。由于v<<u，所以自由电子发生两次碰撞的时间间隔主要由热运动决定。自由电子每次碰撞后的定向移动速率均变为零。

a. 求该金属的电阻率ρ，并结合计算结果至少说明一个与金属电阻率有关的宏观因素；

b. 该导体长度为L，截面积为S。若将单位时间内导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为ΔEk，导体的发热功率设为P，试证明P=ΔEk。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

（题文）如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则 ( )

A通过两段导体的电流相等

B两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同

C细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2

D细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则（　　）

A.通过两段导体的电流相等

B.两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同

C.细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2

D.细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

高三物理多选题中等难度题查看答案及解析

为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。

(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为___________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为___________cm。

(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。

(3)若把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为___________W。（保留两位有效数字）

高三物理实验题中等难度题查看答案及解析

1.如图（a）所示，是一个由电阻率为的导体材料制成的中空圆柱体。为测量圆柱形导体中空部分的横截面积S₀，某同学先用毫米刻度尺测得圆柱体的长度为L，然后用游标卡尺测量其外径D，如图（b）所示，则D=________mm。

2.接着，该同学设计了测量圆柱体电阻的实验电路图（圆柱体上的M、N为两个电箍，连接导线使用）如图（c）所示，请你用笔画线当作导线将图(d)中尚未完成的实物连线补画完整。

3.若某次实验电流表的示数为I，电压表的示数为U。请用已知的和测得物理量符号表示圆柱形导体中空部分的横截面积S₀=________。

高三物理实验题简单题查看答案及解析

学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。

⑴请读出长度L和直径d，L=__________cm，d=________mm。

⑵设“圆柱形”导体的电阻为Rx，接入如图所示的电路中。请将以下实验步骤补充完整：

第一步：闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最______端（填“左”或“右”）；

第二步：调节电阻箱R2，使其处于某一适当值；

第三步：闭合开关S，移动滑动头，使电流计G有适当的读数；

第四步：调节R2，________；

第五步：读出R2，可得：Rx=_________；（用R1、R2、R3表示）

第六步：用d、L、R1、R2、R3表示电阻率 ________。

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学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。

⑴请读出长度L和直径d，L=__________cm，d=________mm。

⑵设“圆柱形”导体的电阻为Rx，接入如图所示的电路中。请将以下实验步骤补充完整：

第一步：闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最______端（填“左”或“右”）；

第二步：调节电阻箱R2，使其处于某一适当值；

第三步：闭合开关S，移动滑动头，使电流计G有适当的读数；

第四步：调节R2，________；

第五步：读出R2，可得：Rx=_________；（用R1、R2、R3表示）

第六步：用d、L、R1、R2、R3表示电阻率 ________。

高三物理实验题简单题查看答案及解析

学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。

⑴请读出长度L和直径d，L=__________cm，d=________mm。

⑵设“圆柱形”导体的电阻为Rx，接入如图所示的电路中。请将以下实验步骤补充完整：

第一步：闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最______端（填“左”或“右”）；

第二步：调节电阻箱R2，使其处于某一适当值；

第三步：闭合开关S，移动滑动头，使电流计G有适当的读数；

第四步：调节R2，________；

第五步：读出R2，可得：Rx=_________；（用R1、R2、R3表示）

第六步：用d、L、R1、R2、R3表示电阻率 ________。

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